La Geología también le hace frente al cambio climático

Marzo 22, 2021

El calentamiento global produce alteraciones drásticas en el clima y el nivel del mar, poniendo en riesgo ecosistemas y al propio ser humano. ¿Cómo la Geología ayuda a entenderlo? Investigadores del Departamento de Ciencias de la Tierra adelantan estudios para comprenderlo y proponer soluciones.

La Geología como ciencia –y en particular algunas de sus áreas como la paleontología, la tectónica, la hidrogeología y la oceanografía– ayuda a entender los cambios en los ciclos biogeoquímicos a lo largo de la historia del planeta y a entender los roles e interacciones de los diferentes elementos del denominado Sistema Tierra.

Estas disciplinas generan un conocimiento básico de los procesos naturales que permite realizar predicciones cuantitativas sobre los mismos y, por tanto, proponer soluciones a problemáticas complejas contemporáneas relacionadas con el cambio climático. Bajo esta perspectiva, temas como el calentamiento global, la sexta extinción en masa y los cambios del nivel del mar se estudian en el Departamento de Ciencias de la Tierra de la Universidad EAFIT desde el año 2015.

Por medio del entendimiento de cómo funciona el Sistema Tierra, profesores indagan acerca de qué les pasa a los biomas (regiones que tienen características uniformes en su clima, flora y fauna, por ejemplo un desierto o una selva tropical) cuando hay un calentamiento global, cuál es el rol de la generación de montañas en el sistema climático, cómo ha variado el nivel del mar en las costas colombianas durante estos eventos y cómo se afectan los reservorios de agua subterránea debido a los cambios antrópicos, es decir, los causados por el ser humano.

Los investigadores avanzan, además, en el diseño de modelos matemáticos que permitan predecir cómo cada uno de esos elementos se comportará en el futuro cercano. La Geología en EAFIT es entonces concebida para vislumbrar el futuro en corto plazo del planeta, mediante el entendimiento del pasado y el presente.

Los biomas y los cambios sociales
Con el calentamiento global varían las densidades atmosféricas, explica Andrés Cárdenas Rozo, docente e investigador adscrito al Departamento de Ciencias de la Tierra de EAFIT.

“En algunos sitios puede que los regímenes de lluvia cambien, disminuyan o se presenten inviernos muy fuertes y luego veranos muy secos”. Esa es una situación que, en la zona tropical de una ciudad como Medellín, al igual que en muchas otras, se puede evidenciar con las inundaciones en temporadas de lluvia y sequía en tiempos de calor.

“Nosotros nunca nos hemos enfrentado a un calentamiento global, nuestra especie apareció hace unos 200 mil años cuando el planeta estaba en un modo climático de temperaturas frías, entonces no sabemos qué es lo que pasa cuando el planeta se calienta, no lo hemos vivido”, continúa Cárdenas, quien añade que para averiguarlo “podemos ver cómo organismos de hace millones de años respondieron a eventos de calentamiento global pasados y cuando estos se analizan podemos saber la respuesta biótica de biomas específicos durante estos períodos”.

Por acción de la minería ilegal está cambiando en forma drástica los usos del suelo en muchas zonas de Colombia.

Foto: Róbinson Henao

Una de las zonas de investigación para él ha sido el bosque húmedo tropical. Ese tipo de bosque se estableció hace al menos 57 millones de años, como lo indica la flora fósil de El Cerrejón y ha sido un bioma que ha enfrentado eventos de calentamiento global aproximadamente hace 55.5, 53 y 17 millones de años.

“Utilizando hojas fósiles y polen fósil de esos intervalos de tiempo y comparándolos con curvas de paleotemperaturas determinadas por la señal isotópica de oxígeno registrada en fósiles marinos es posible ver cómo cambia la diversidad de este bioma y hacer hipótesis sobre las posibles causas de este patrón”, explica el profesor.

Eso es algo que vienen haciendo Carlos Jaramillo, científico residente del Smithsonian Tropical Research Institute, y Andrés Cárdenas desde 2013. Lo que se ha descubierto hasta el momento es que cuando el bosque se enfrenta a un calentamiento global su diversidad aumenta y cuando está en una época de enfriamiento global su diversidad disminuye.

Sin embargo, el investigador aclara que hay que tener en cuenta que esto aplica solamente cuando el calentamiento se da en escalas de millones y miles de años, no en escalas de decenas de años, como está ocurriendo en la actualidad. Otra diferencia fundamental con la situación de hoy es que el bosque húmedo tropical del pasado no estaba talado ni fragmentado; por lo tanto, su evapotranspiración era muy alta generando grandes cantidades de lluvia.

“El calentamiento global es algo que ya está ocurriendo, los bosques tropicales pueden morir, los ciclos hidrológicos cambiar y si sube el nivel del mar todas las ciudades costeras van a estar en peligro. Todos estos cambios nos van a doler mucho, pues generarán alteraciones profundas en los modelos económicos”, afirma con preocupación el profesor Cárdenas.

En estos escenarios de cambio climático tenemos que empezar a cambiar la visión, dejar de utilizar tanto el agua superficial y comenzar a usar en forma conjunta agua superficial y agua subterránea”. Marcela Jaramillo Uribe, investigadora del Departamento de Ciencias de la Tierra de EAFIT.

Ascenso del nivel del mar, realidad inminente

Juan Felipe Paniagua Arroyave, líder de la línea de investigación en Mecánica del Paisaje del grupo de Hidrología de los Andes del Norte de la Universidad EAFIT, asegura que “el calentamiento inducido por el aumento de gases de efecto invernadero en la atmósfera está aumentando el nivel global del mar”.

Se sabe que hace 20 mil años, durante la última glaciación, el mar estaba a 120 metros en promedio por debajo de su nivel actual. Luego, durante 10 mil años el mar ascendió hasta su posición actual.

Paniagua indica que “actualmente estamos cambiando la química de la atmósfera, lo que hace que el nivel del mar global suba, afectando las comunidades costeras por el incremento de inundaciones y erosión del litoral”.

De acuerdo con los estudios que se adelantan en dicho grupo de investigación, aún no se conoce el efecto del ascenso del nivel del mar en los litorales colombianos.

Según Paniagua, “se sabe que el cambio en los niveles produce un reacomodo en la costa, pero en Colombia no sabemos cuánto. Con colegas de las universidades de Florida (Estados Unidos), Ottawa (Canadá), Bologna (Italia) y Utrecht (Países Bajos) estamos modelando el cambio del nivel del mar desde el Último Máximo Glaciar (hace 20 mil años) para entender el nivel del mar en el que se formaron nuestras costas y los cambios que se esperan en ellas ante un ascenso del mar”.

Los impactos mencionados del ascenso del nivel del mar se suman a influencias humanas relacionadas con la construcción desordenada de obras de defensa, la extracción de arena de playa e, incluso, por el aumento o disminución de la arena que descargan los ríos.

Normalmente, en países desarrollados los efectos del aumento del nivel del mar se contrarrestan con la construcción de grandes muros que contengan el aumento del mar.

Sin embargo, en Colombia no tendríamos recursos para este tipo de soluciones, asegura Paniagua.

En contraste con estas soluciones, en algunas partes de Estados Unidos (como en la zona costera de Carolina del Norte) se prohíbe la construcción de hoteles y propiedades en general cerca de las playas.

Según Paniagua, “ellos han descubierto que los problemas relacionados con la erosión e inundación van a ser cada vez peores y una solución sostenible sería dejar que la costa se acomode a los nuevos niveles del mar".

"Pero para tomar ese tipo de decisiones -continúa- necesitamos entender muy bien cómo han cambiado los niveles del mar durante el pasado geológico cercano y qué se espera de estos en el corto y mediano plazo”.

Las montañas y su relación con el clima

Para Camilo Bustamante Londoño, profesor del Departamento de Ciencias de la Tierra de la Universidad EAFIT, las montañas tienen una incidencia directa en el clima: “Ellas se forman por la convergencia de las placas tectónicas. Los esfuerzos que se generan en ese choque de placas hacen que se levanten las cordilleras, a las cuales se puede asociar el vulcanismo o pueden actuar como barreras de la nubosidad, por ejemplo”.

Las investigaciones desarrolladas en el Departamento de Ciencias de la Tierra han permitido identificar que, en el pasado, la región Andina tuvo gran actividad volcánica que seguramente fue la responsable de grandes emanaciones de CO2 a la atmósfera.

Dichas emanaciones pudieron haber tenido un potencial efecto en cambiar el clima. “La cordillera de los Andes ha tenido vulcanismo continuo durante varios millones de años que ha emitido CO2 a la atmósfera.

Se sabe que el dióxido de carbono es uno de los gases invernadero que permiten el calentamiento del planeta, así que podríamos suponer que un aumento en la actividad volcánica en un corto intervalo de tiempo afectaría el clima. Aunque dichos cambios no serían inmediatos a escala humana”, advierte Bustamante.

Al parecer, durante la era Mesozoica (entre 200 y 65 millones de años) en Colombia y Sudamérica se generó una gran cantidad de magma (roca fundida dentro de la Tierra) y, por consiguiente, un vulcanismo de gran magnitud, registrado desde el departamento del Putumayo hasta la Sierra Nevada de Santa Marta.

El profesor Bustamante sugiere que esa gran actividad volcánica, que fue mucho mayor a la de la era Cenozoica (desde hace 65 millones de años), debió haber influido en la configuración del clima durante el Mesozoico, pero la magnitud de dicha alteración climática aún se está investigando.

Pese a la gran riqueza en sistemas hídricos superficiales, el agua subterránea representa el 72% del agua del país. 

Foto: Róbinson Henao

Estas aguas provienen principalmente del agua lluvia que se infiltra hasta llegar a los acuíferos o sitios de almacenamiento donde se ubican. Por lo tanto, cualquier cambio en los regímenes de lluvia afectarán, tarde o temprano, la recarga o cantidad de agua que llega a estos acuíferos.

El cambio climático puede traer escasez de agua en la superficie (lluvia o ríos) y, por lo tanto, los gobiernos podrían decidir perforar pozos y comenzar a utilizar más el agua subterránea. El problema es que, como dice Marcela Jaramillo, “cuando se utiliza más agua subterránea de la que se está recargando podemos llegar a un punto de sobreexplotación y su uso podría no ser sostenible en el tiempo”.

El agua subterránea es el mayor almacenamiento de agua dulce después de los glaciares y, según el Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales de Colombia (Ideam), el agua subterránea representa el 72% de toda el agua del país, pero esta aún se desconoce: “No sabemos bien dónde está, cuáles son sus características y en estos escenarios del cambio climático tenemos que empezar a cambiar la visión, dejar de utilizar tanto el agua superficial y comenzar a usar en forma conjunta agua superficial y agua subterránea”, afirma Marcela.

De allí que desde EAFIT se esté liderando investigaciones para entender algunos de los principales sistemas acuíferos de la región y, eventualmente, proporcionar herramientas de gestión a través de la implementación de planes de uso conjunto del agua que sean sostenibles en el tiempo.

Las investigaciones se llevan a cabo en compañía de estudiantes de pregrado y posgrado de la Institución: “Tenemos estudiantes de pregrado haciendo su tesis en entender los mecanismos de recarga de los acuíferos. En este momento, diez estudiantes de maestría están trabajando temas de hidrogeología desde diferentes enfoques, todo para entender mejor el agua subterránea”.

Aliados en los proyectos

Actualmente, el Instituto Smithsonian y EAFIT tienen una red de cooperación trabajando en el desierto de La Tatacoa en el Huila, donde participa también el profesor Andrés Cárdenas por su conocimiento en paleontología.

La profesora Marcela inició este año un proyecto de investigación con financiación interna que tiene como objetivo “contribuir al conocimiento hidrogeológico de la zona para entender mejor de dónde viene el agua que se está acumulando en los acuíferos, qué tan rápido se está llevando a cabo este proceso y compararlo con el agua que se está usando. La idea es que el gobierno local pueda, con los resultados de la investigación, mejorar la gestión del agua en la zona”.

La Universidad llevó a cabo en 2020 un proyecto con Empresas Públicas de Medellín para entender el conocimiento actual del agua subterránea en los valles de Aburrá y de San Nicolás (Oriente antioqueño) que espera continuar este año.

“EAFIT está ubicada sobre un gran acuífero y, en este momento, podríamos estar utilizándola en lugar del acueducto”, asegura Marcela Jaramillo para poner en evidencia la gran riqueza hídrica del Valle de Aburrá.

Cada uno de los investigadores explica cómo desde estas áreas de la Geología se están haciendo aportes a esa gran preocupación que encabeza muchas de las agendas internacionales: cómo la especie humana se va a adaptar a los cambios que viene produciendo el calentamiento en este hogar colectivo que llamamos Tierra.

El calentamiento global, ¿culpable de la sexta extinción en masa?

Para que exista una extinción en masa tiene que desaparecer aproximadamente el 75% de especies en diferentes biomas en un tiempo menor a 5 millones de años, explica el docente Andrés Cárdenas: “Cinco extinciones en masa han ocurrido durante los ultimos 542 millones de años. Estudiar los patrones de extinción, superviviencia y recobro de cada una de ellas, al igual que la selectividad de la extinción (es decir, cuales organismos fueron más propensos a desaparecer durante cada una de estas extinciones), nos permite determinar cuáles reglas ecológicas se rompen durante un evento de estos y hacer un diagnóstico cuantitativo acerca de qué podemos esperar de la sexta extinción que estamos provocando y qué acciones debemos implantar desde ahora para mitigar su impacto’’.

“Una de las extinciones en masa más fuertes que sufrió el planeta ocurrió hace aproximadamente 251 millones de años cuando durante 3 millones de años se extinguieron el 96% de las especies del planeta. La causa de esta extinción fue la perdida de habitat generada por un calentamiento global que empezó por un muy fuerte vulcanismo en Siberia que cambió la circulación oceánica, liberó metano de los fondos del oceáno a la atmósfera, incrementó la cantidad de CO2 en la atmósfera y produjo acidificación en el oceáno. Todo esto en un intervalo de tiempo muy corto que no permitió a los organismos adaptarse a estas nuevas condiciones ecológicas”, relata el profesor Andrés.

Añade que, en la actualidad, la destrucción de hábitats marinos y continentales como consecuencia de nuestra forma de vida es mucho más rápida que en las extinciones en masa pasadas.

Ahora, la destrucción va en decadas a cientos de años, no en miles a millones de años como en todas las extinciones de masa del pasado. Además, está el calentamiento global que agudizaría la respuesta adaptativa de los organismos a los cambios antrópicos que se dan en los ecosistemas.

“Frenar estos dos procesos (extinción en masa y calentamiento global) ya no es posible, pero lo que sí podemos hacer es cambiar nuestra visión guerrerista y de conquista del planeta por una en la que nos veamos como un elemento más de los miles de millones que lo conforman. Así, con base en el entendimiento de las interacciones del Sistema Tierra, lograremos mitigar estos dos problemas”, concluye el investigador.

Autores

Laura López Alzate

Colaboradora.

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Temblores: energía subterránea

Noviembre 18, 2022

El fenómeno natural que mueven la tierra.

Los sismos de tierra son un fenómeno natural que escapa de nuestro control. No podemos medir con certeza cuál será su magnitud o su fuerza si no momentos después de que haya ocurrido. Un sismo de gran ímpetu puede significar diversidad de problemas para las comunidades como deslizamientos de tierra, desbordes de ríos, colapso de estructuras o agrietamiento de los suelos. Pero ¿podemos hacer algo para evitarlos? La respuesta, por apocalíptica que suene, es no, pero podemos conocer los factores por los cuales estos se generan, y de esta forma poder llegar a la implementación de medidas de seguridad y prevención optimas.

Antes del temblor

El planeta tierra está cubierto por una capa compuesta por rocas conocida como litosfera. Dicha capa está separada en grandes fragmentos, estos son las famosas placas tectónicas. Lo curioso de las placas es que no son estáticas, están en constante movimiento y, por ende, en constante fricción unas con otras.

Aunque no nos demos cuenta, se producen pequeños sismos que ocurren todos los días que no son perceptibles por la mera sensación de movimiento. Empero, existen elementos y herramientas que nos ayudan a intentar predecir los movimientos de las placas y así, lograr una mejor respuesta que contenga los daños que se puedan generar.

Durante el temblor

Como se dijo anteriormente, las placas tectónicas están en constante fricción unas con otras. En el momento en el que la fuerza entre las placas se hace irresistible para ambas partes, ocurre un estallido violento en el que se liberan energías acumuladas por la fricción. Esta energía expulsada ferozmente hace que la corteza terrestre se mueva. Se puede asemejar a la acción de “chasquear los dedos” en la cual, al generar presión con los dedos, deja escapar energía en forma de sonido a partir de fricción, movimiento y fuerza.

Después del temblor

Al principio de este artículo se menciona la posibilidad de medir la fuerza de los sismos. Esto se lograba a partir de una ecuación creada por Charles Francis Richter y Beno Gutenberg en 1973. Los resultados obtenidos por la ecuación nos permiten establecer una escala logarítmica de valores en la cual la intensidad de los temblores es catalogada. Así nace la conocida escala de Richter, una herramienta que nos ayudaba a estudiar este fenómeno a profundidad. Sin

embargo, pasados los años y con la entrada de nuevos investigadores esta escala dejó de usarse, por ser descritas como poco optimas. No obstante, en la actualidad se sigue usando una escala llamada “escala de magnitud de momento, MW” la cual tiene en cuenta la energía liberada durante el sismo.

Ahora bien, en América Latina contamos con países los cuales están en varias listas de los lugares donde más se presenta este fenómeno. ¿Por qué sucede esto? Parte del largo de América está dentro de las fronteras de algo llamado el “círculo de fuego” el cual es una serie de zonas muy juntas, donde están las placas tectónicas más propensas a la actividad sísmica. Como se expuso en párrafos anteriores, los sismos se generan a partir de la expulsión de energía que surge del choque de dos placas. Sin embargo, países como México están posicionados en una frontera de 5 placas tectónicas hiperactivas chocando unas con otras. Esta es la razón por la cual en este país latino son tan frecuentes los terremotos. También, dentro de esta lista de países están Chile, Ecuador, Perú, Estados Unidos, países asiáticos, entre muchos otros. También, una porción de Colombia está dentro del “círculo de fuego”.

Estos países, los cuales están dentro de las fronteras de las placas hiperactivas, son los principales interesados en encontrar métodos con los cuales hacer frente a los daños que puedan ser causados por los sismos. Por eso se crean herramientas como sismógrafos los cuales ayudan a medir y analizar el movimiento de los terremotos. Sin embargo, no todo es estudiar el temblor; el daño y desgaste de nuestras viviendas pasa desapercibidos, pues existe, en el mercado actual de las construcciones, un sistema de aisladores antisísmicos para edificios que nos hace sentir más seguros y confiados, sin darnos cuenta de que estos sistemas mitigan mas no previenen 100% el desgaste de la estructura.

No obstante ¿existen más elementos o herramientas que ayuden a medir y analizar el daño que los sismos les hacen a las estructuras? La respuesta es sí. En la Universidad EAFIT se desarrolla un software de monitoreo para los edificios. Hoy, conocer a profundidad el lugar donde vivimos y trabajamos es igual de importante que entender el exterior. Esta tecnología es una gran alternativa para mantenernos seguros y preparados para cualquier eventualidad con los sismos. También existen otros mecanismos que, si bien no son propiamente para hacer frente a los temblores de tierra, pueden ser muy prácticos, como los sistemas de construcción MPOSS o los ladrillos de sistemas machihembrados.

¿En algún momento se detendrán los sismos? Difícilmente ocurra. Sin embargo, está en nuestras manos el poder tener respuestas óptimas para este tipo de eventos. Desarrollos tecnológicos, herramientas y expertos son, en muchas ocasiones, nuestros mejores amigos con este tipo de situaciones, debemos tenerlos cerca.

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Soluciones basadas en la naturaleza

Mayo 16, 2024
Una crisis climática global y sus devastadoras consecuencias

La crisis climática ha escalado a niveles alarmantes, con efectos palpables en todo el mundo. El aumento del nivel del mar ha incrementado los riesgos de erosión, inundaciones y tormentas extremas en las regiones costeras. Simultáneamente, las olas de calor se hacen más frecuentes, avivando los incendios forestales y provocando sequías que amenazan la agricultura y la disponibilidad de agua. La situación es tan crítica que se estima que más de mil millones de personas podrían ser desplazadas en los próximos 30 años debido a estos cambios ambientales.

Este escenario puede compararse con una olla a presión que se calienta gradualmente. Al igual que la presión dentro de la olla aumenta sin que se note de inmediato, los efectos del cambio climático se han acumulado silenciosamente, pero con fuerza devastadora. Si no se toman medidas para reducir la presión —en este caso, las emisiones de gases de efecto invernadero—, eventualmente, la situación podría alcanzar un punto de no retorno, liberando consecuencias catastróficas de manera abrupta y amplia

El concepto de una crisis climática comenzó a tomar forma en las discusiones científicas y públicas hacia finales del siglo XX, cuando investigaciones consolidadas empezaron a mostrar un patrón preocupante de cambio y degradación ambiental atribuibles a actividades humanas. Desde entonces, el tema ha ganado urgencia, transformándose de una preocupante posibilidad futura a una alarmante realidad presente. Cada año que pasa sin acciones efectivas es como incrementar el fuego bajo la olla a presión de nuestro único hogar planetario, acercándonos más a un desastre climático global del cual podría ser extremadamente difícil recuperarse.

Soluciones basadas en la naturaleza (SbN) como respuesta estratégica

Las soluciones basadas en la naturaleza (SbN) representan una respuesta integral y estratégica frente al cambio climático. Estas soluciones utilizan sistemas y procesos naturales para abordar desafíos sociales y ambientales. La investigación indica que las SbN podrían contribuir hasta con un 30% de la mitigación climática necesaria para alcanzar los objetivos del Acuerdo de París para el 2050, lo que implica limitar el aumento de la temperatura global. A diferencia de las prácticas de conservación tradicionales, que se centran en proteger especies y ecosistemas específicos, las SbN abarcan un espectro más amplio como la restauración de hábitats, la gestión de recursos hídricos y la infraestructura verde, brindando servicios esenciales como la reducción de gases de efecto invernadero y la mejora de la seguridad del agua y alimentaria.

EAFIT como pionero en la implementación de soluciones basadas en la naturaleza

En un esfuerzo por liderar en la implementación de Soluciones Basadas en la Naturaleza (SbN), la Universidad EAFIT ha integrado estos enfoques en sus programas y proyectos de investigación, con el objetivo de democratizar el conocimiento y facilitar su comprensión y adopción a gran escala. Un ejemplo destacado de esta iniciativa es el desarrollo del generador de hidrógeno bioinspirado. Este dispositivo no solo es una muestra de innovación tecnológica, sino también un ejemplo brillante de cómo la ciencia puede inspirarse en la naturaleza para resolver problemas humanos de manera sostenible.

“En EAFIT, buscamos que nuestras investigaciones trasciendan los laboratorios y se conviertan en soluciones reales y tangibles para los problemas ambientales actuales. Con el generador de hidrógeno, por ejemplo, estamos demostrando que es posible tener una tecnología limpia y accesible que realmente funcione en un contexto económico y ambiental variado”, comenta Laura Carmona Saldarriaga, investigadora de EAFIT.

El generador utiliza materiales de bajo costo y ampliamente disponibles, evitando el uso de recursos costosos o difíciles de conseguir, como el platino, lo que reduce significativamente el coste de producción de hidrógeno, un portador de energía limpio y eficiente. Además, la capacidad del dispositivo para operar con una variedad de electrolitos, lo hace adaptable a diferentes entornos y situaciones, aumentando su aplicabilidad en diversas regiones del mundo, especialmente en aquellas más afectadas por el cambio climático.

La visión desde EAFIT es que estas creaciones no se queden en el ámbito académico o científico, sino que trasciendan y se divulguen entre el público general, las industrias y los tomadores de decisiones. Al hacer la ciencia más accesible y comprensible, se fomenta una mayor participación y colaboración entre diversos sectores de la sociedad, asegurando que más personas puedan contribuir y beneficiarse de soluciones sostenibles y basadas en la naturaleza.

Un llamado a la acción para todos

Enfrentar la crisis climática es una responsabilidad que compartimos todos. Desde estudiantes hasta empresarios, desde políticos hasta padres de familia, cada uno de nosotros tiene un papel que desempeñar en la adopción y promoción de las Soluciones Basadas en la Naturaleza (SbN). Estas estrategias, fundamentadas en sólidos principios científicos, no solo son efectivas para combatir los efectos del cambio climático, sino que también promueven una mayor sostenibilidad ambiental, mejorando la calidad del aire y del agua, aumentando la biodiversidad y fortaleciendo la economía local a través de empleos verdes.

Te invitamos a reflexionar sobre cómo, desde tu rol específico y a través de una comprensión científica, puedes contribuir a la implementación de las SbN. La investigación demuestra que estos enfoques integrados y respetuosos con el medio ambiente pueden ofrecer soluciones duraderas y efectivas para los desafíos actuales y futuros. Cada acción cuenta y cada paso que damos hacia un mundo más sostenible es vital. 

La crisis climática nos exige actuar con urgencia y creatividad, aplicando el conocimiento científico para aprovechar las capacidades regenerativas de la naturaleza. Participa, innova, transforma. ¡El momento de actuar es ahora! 

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Tecnología sostenible para el sector de la construcción

Agosto 31, 2022

EAFIT presentó el Ladrillo Machihembrado en Expocamacol 2022.

Tecnología sostenible e innovadora eafitense para el sector de la construcción hizo parte de ExpoCAMACOL 2022.

El Ladrillo Machihembrado, una de las tecnologías líderes de la Universidad EAFIT en el área de la ingeniería civil y la construcción, hizo parte de ExpoCAMACOL, feria realizada en Plaza Mayor en Medellín, del 24 al 27 de agosto.

El sistema de mampostería machihembrada sin mortero de pega fue presentado en la feria junto con la Ladrillera San Cristóbal, uno de los aliados estratégicos para el desarrollo de esta tecnología, en la cual se viene investigando y trabajando hace más de 20 años, al lado de la Universidad de Medellín, Suramericana S.A., Seguros Generales Suramericana S.A. y el ingeniero Víctor Manuel Aristizábal Gil, experto en el tema.

Este proyecto, presenta una opción sostenible para el sector de la construcción, por medio de una tecnología que evita el uso de elementos altamente contaminantes como el cemento, logrando niveles de resistencia significativos y con menor desperdicio. Esto se logra gracias a un ladrillo de arcilla cocida cuya geometría permite que cada pieza se entrelace con las siguientes sin necesidad de usar cemento y logrando que el muro resista las cargas frontales y laterales.

Marcela Morales y Juan Diego Jaramillo, investigadores principales de este desarrollo de la Universidad de Medellín y la Universidad EAFIT, expertos en ingeniería civil y construcción, estuvieron acompañando el stand 9 en el pabellón blanco, junto con una muestra de nuestro sistema, explicando las bases, la historia y la importante funcionalidad y prestaciones de esta tecnología para el sector de la construcción.

La intención con nuestra participación fue dar a conocer este desarrollo que permite revolucionar la industria y lograr más aliados estratégicos para el posible escalamiento o licenciamiento de esta innovación.

Para más información sobre esta tecnología, escríbenos a transferencia.innovacion@eafit.edu.co 

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Sol: enorme fuente de energía

Noviembre 28, 2022

La energía solar es un recurso a nuestra disposición.

En la actualidad se escucha con normalidad sobre las energías renovables y de su papel en la sociedad. La energía eólica, orgánica e hidráulica son algunas de las energías que comúnmente se conocen. Pero, en el siguiente artículo, nos centraremos en una de las más conocidas y utilizadas, la energía solar. Mucho se menciona sobre esta energía, de los beneficios que trae y de lo desaprovechada que es. Sin embargo ¿sabes cómo funciona o solo conoces de la existencia de los paneles? ¿sabes de dónde surge? ¿sabes si en tu propio país es utilizada?

Comencemos por la pregunta ¿Qué es la energía solar?

No explicaremos quién “descubrió” la energía solar o quién habló de ella primero, por otra parte, nos enfocaremos en el cómo funciona, en sus aplicaciones y de cuál factor natural surge. Para entender la energía solar hay que entender primero al sol. Este es la enorme estrella de nuestro sistema que, si se comparas con otras del universo, no es tan grande. No obstante, sigue siendo lo suficientemente imponente como para albergar más de un millón de veces a la tierra, lo que hace que su proporción sea bastante impresionante.

Ahora bien, ¿qué tan caliente es el sol? Su temperatura llega a ser superior a los 5000 grados centígrados solo en su superficie, y en su núcleo es tres veces más caliente. Esta temperatura es alcanzada gracias a reacciones químicas que se generan dentro de él, pues la mayoría de la masa de la estrella está compuesta por gases, que, al hacer cadena entre ellos, producen grandes cantidades de energía.

ya que entendemos más sobre la estrella ¿Cómo llega esa energía a nuestro planeta?

Lo más conocido es “por medio de los rayos ultravioletas”, respuesta que está correcta. Como se menciona anteriormente, los gases bajo la superficie del sol, los cuales están sometidos a temperaturas extremas, producen reacciones químicas constantemente. Dichas reacciones crean energía que llega hasta la superficie de la estrella. Luego, esta energía es expulsada en erupción desde la superficie del sol, pasa por nuestra capa de ozono y llega a nuestra corteza en forma de rayos ultravioletas (UV).

Los rayos ultravioletas, por otra parte, son una forma de radiación no ionizante, es decir, es una radiación que, por la cantidad de energía que produce, no es capaz de arrancar, de forma extrema, los electrones de la superficie de los materiales, objetos o seres vivos que ilumina. De primera mano no es perjudicial, sin embargo, no es recomendable permanecer bajo los rayos por mucho tiempo, pues pueden producir enfermedades como el cáncer de piel.

Aquí entra la pregunta ¿Cómo podemos captar una energía intangible?

Depende de lo que se entienda por intangible, pues al saber de dónde surge la energía solar y como llega a nuestro planeta, podemos pensar en cómo capturarla y cómo usarla para nuestro beneficio. El método que se conoce hasta la actualidad para capturar la energía emitida por el sol son los paneles solares. Esta tecnología funciona a partir sistemas fotovoltaicos con diversidad de partes que captan la energía proporcionada por el sol. Los paneles están formados por células solares, parte que está compuesta por diferentes elementos semiconductores como el silicio, los cuales ayudan a transformar la energía solar en energía eléctrica.

La célula solar se asemeja a una batería que se carga por medio de los rayos UV. La luz del sol al entrar en contacto con el panel separando los electrones de los elementos en el interior, creando así una carga positiva y una negativa dentro de la célula. Después, estas cargas se convierten en la energía eléctrica que ya conocemos. De esta forma las luces, los electrodomésticos y las maquinas conectadas a los paneles ahora tienen energía renovable proveniente del sol.

Pero ¿Se puede usar esta energía en el mercado?

La respuesta es sí, en el mercado actual hay varios sectores que implementan esta energía solar como fuente de energía alternativa o principal. Sectores como el agrícola sacan mucho provecho de esta por la gran cantidad de hectáreas de terrenos con las que disponen. Puesto que, por lo general, la instalación de paneles solares requiere de grandes espacios.  También, sectores como el industrial apuestan por formas de implementar estas energías renovables en las limitadas áreas con las que cuentan, agregándolas a los techos y en elementos como ceibas solares. Incluso, la posibilidad de acceder a la energía solar en formas pequeñas es una realidad, como en baterías para cargar elementos de menor tamaño como celulares, carros a control remoto, linternas, etc. Las energías fósiles y sistemas convencionales de energía eléctrica, a pesar de ser las principales, no son infinitas y las empresas lo saben. Por esta razón buscan formas alternativas de mantener la energía y, por ende, mantener la productividad al máximo.

La energía solar es supremamente útil, sin embargo, ¿Qué nos detiene de usarla?

La instalación de la energía solar sigue siendo un problema al cual le ponemos poca o nada de atención. Lo dejamos en manos de las grandes empresas, universidades o gobiernos, entidades que tienen posibilidades económicas elevadas para la obtención y desarrollo de las tecnologías de captación de energía solar. Pero ¿Qué pasa con las comunidades que no tienen posibilidad de acceso a energía? La energía eléctrica en muchas ocasiones puede concebirse como un lujo, un recurso del cual algunos sectores del país pueden acceder con facilidad. Situación contraria a las zonas alejadas de las grandes ciudades, siendo espacios donde la instalación es difícil, la energía es intermitente y escasa. La forma de llevar estas tecnologías a lugares lejanos suele ser torpe y desorganizada.

No obstante, En la Universidad EAFIT se han desarrollado tecnologías que mitigan en gran medida estos problemas de transporte e instalación. Ceibas solares, colectores o ladrillos se pueden adaptar para llevar la energía solar a espacios pequeños, zonas rurales o a la implementación común de la sociedad. ¿Las energías renovables son el futuro? Quien sabe, para algunos es un negocio, para otros una posibilidad de restaurar parte del impacto ambiental generado en los últimos años. Lo que sí es una realidad, es la consideración de estas energías en nuestra vida diaria. La energía solar es solo el comienzo.

Si quieres conocer más de las tecnologías de energía solar desarrolladas en la Universidad EAFIT puedes leer también Ceibas solares, Ladrillo solar y Colector solar.

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Salud estructural: los edificios también se enferman

Septiembre 15, 2022

EAFIT cuida y monitorea tus edificaciones con detalle para tu bienestar y tu seguridad.

¿Te has preguntado por qué se cae un edificio? ¿Has escuchado decir que un edificio tiene orden de demolición?

 Hay gran variedad de razones para que esto suceda: una mala estructura, problemas con su diseño, problemas en la calidad de sus materiales o catástrofes naturales. Todos estos son elementos que pueden afectar el estado de las construcciones o, como se le denomina técnicamente, la salud estructural.  

A esta situación rara vez se le pone atención, por eso, desde EAFIT se crea el Sistema de Monitoreo de Salud Estructural de Edificios, una plataforma inteligente la cual, desde un análisis de datos e internet de las cosas, te ayuda a entender la estructura del edificio y las condiciones que lo rodean después de un evento sísmico y de esta forma podrás tomar las decisiones y precauciones pertinentes en los momentos adecuados. Con esta plataforma se busca generar conocimiento sobre la salud de tu edificio ante movimientos sísmicos, fuertes lluvias, etc., que puedan afectar gravemente la integridad estructural de las edificaciones, mientras se vela por el bienestar de las personas que viven y trabajan en él. Gracias al cambio de la norma sismorresistente colombiana, este Monitoreo para la Salud Estructural de los Edificios, además de ser una herramienta de los más precavidos, se transforma en una necesidad para todos.

¿Cómo ayuda a prevenir esos riesgos? Algunos de los beneficios que trae este sistema de monitoreo son: i) te facilita la gestión de riesgos y la toma de decisiones, ii) cuentas con información en tiempo real a la mano, iii) hay un monitoreo constante,  iv) reduce los costos de reparación y mantenimiento de tu edificio. Beneficios que puedes obtener a corto, mediano y largo plazo.

¿Quieres saber más? Conoce nuestra tecnología  Monitoreo de Salud Estructural de Edificios

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Las casas pueden flotar

Enero 10, 2023

Sistema de plataformas flotantes para estructuras en zonas rurales

Las inundaciones, como es bien sabido, son situaciones que difícilmente se pueden prever. Los lugares más propensos a sufrir esto son las zonas costeras y los lugares en los que suele llover fuertemente. Sin embargo, no es culpa de la naturaleza que, en sectores rurales y costeros, nuestra infraestructura no esté preparada para hacer frente a las inundaciones. Esto causa que, al momento de presentarse estas situaciones, ocurran grandes catástrofes.    

Ahora centrándonos en nuestro país: gran cantidad de comunidades que viven en zonas rurales de Colombia son afectadas por inundaciones causadas por lluvias torrenciales y crecientes de ríos. Lo que hace que su calidad de vida no sea óptima, por el latente peligro que pueden tener. Estas comunidades normalmente no cuentan con los recursos necesarios para hacer frente a estas condiciones medioambientales, su infraestructura es ineficiente y sus medidas para estos casos tampoco son las óptimas. Razón por la que, desde la Universidad EAFIT y Utópica, buscamos soluciones a partir de la innovación, la ingeniería y el trabajo social para dicha situación.  

Así un grupo de expertos ha creado Flot-Hábitat, un sistema que, a partir de materiales pétreos, logra la flotabilidad de las estructuras. Suena increíble, pero es real: una plataforma flotante con sistemas de anclaje para evitar deriva, que además se adapta a diferentes niveles de agua. De esta forma, se proporciona una calidad de vida digna, evitando los desplazamientos y las reubicaciones de una comunidad. Y, como punto adicional, sus materiales no se afectan fácilmente por condiciones naturales, requieren poco mantenimiento y cuentan con un sistema de anclaje que limita el desplazamiento horizontal de las estructuras.  

Esta tecnología busca ser una respuesta efectiva a las inundaciones, manteniendo así, la vida digna de las comunidades.    

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Ladrillos que limpian el aire

Septiembre 15, 2023

Transformando gases contaminantes en sustancias lavables para enfrentar el cambio climático.

¿Sabías que el gas más emitido en 2021 fue el dióxido de carbono? Estas y otras partículas provienen de los diferentes vehículos y fábricas, incluso el uso de carbón en procesos energéticos e industriales.  

Con el aumento de la emisión de dióxido de carbono, diversas partículas contaminantes como el PM2,5, se encuentran en una cantidad excesiva en el Valle de Aburrá. La geografía es una de las principales causas, pero la acción humana es un factor determinante. La cantidad de gases emitidos ha incrementado, reportándose un 6% en el 2021. Dados estos parámetros, es necesario buscar soluciones para resolver los problemas ambientales. Esto es lo que ha hecho la Universidad EAFIT, expertos crearon un recubrimiento utilizado principalmente en ladrillos, con la capacidad de transformar los gases de efecto invernadero en sustancias que se pueden lavar, a partir del contacto con el aire y bajo la luz del sol. Con una efectividad de hasta 73%, el recubrimiento tiene la finalidad de reducir la huella de carbono, mientras se opta por alternativas en las construcciones futuras que aporten a la lucha contra el cambio climático.  

Reduce la contaminación de manera fácil con los Ladrillos fotocatalíticos.

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Transporte eficiente y práctico

Febrero 2, 2023

El vehículo CAD facilita los recorridos cortos y repetitivos

Caminar es un gran ejercicio, sin embargo, en algunos contextos, principalmente en actividades laborales, caminar de manera excesiva puede afectar a la salud de las personas, o simplemente disminuir su productividad. Casos de este tipo se evidencian, por ejemplo, en fábricas en las cuales el personal de producción debe realizar trayectos repetitivos a lo largo del día. Otro ejemplo pueden ser los centros comerciales, en los que el personal encargado del aseo o la seguridad debe recorrerlo interminablemente durante toda su jornada. Incluso, podríamos señalar dificultades a personas en ambientes no laborales que, simplemente en su desplazamiento diario, se ven expuestos a problemas por la zona que deben transitar, o solamente, que desean un desplazamiento más eficiente.

¿Qué puede hacerse para facilitar dichos trayectos de una forma económica y accesible en todos aquellos sectores que puedan requerirlo? Desde la Universidad EAFIT se ha creado el Vehículo CAD, un vehículo destinado al transporte y desplazamiento dentro de instituciones, fábricas y espacios pequeños, para distancias cortas y medianas. No hablamos de una bicicleta eléctrica o un scooter o monopatín. Se trata de un vehículo diferente, que cuenta con un sistema eléctrico de tres ruedas, el cual es de gran versatilidad y no ocupa mucho espacio. El mecanismo del vehículo funciona a partir de un motor eléctrico en la rueda delantera, lo cual proporciona mayor estabilidad y la libertad de las ruedas traseras, comparado con otras tecnologías desarrolladas en el sector. Así mismo, el diseño del vehículo es beneficioso para la persona que lo usa puesto que, por la forma en la que está ensamblado, el usuario puede estar erguido durante todo el trayecto. En la misma línea, los materiales con los que está construido son más económicos y asequibles que los encontrados en el mercado.

El vehículo CAD busca hacer de estos desplazamientos un trayecto más cómodo y eficiente. Esto significa una mejor productividad al reducir el cansancio y esfuerzos del usuario. Además, los sistemas de mensajería interna de las instituciones, industrias o universidades se ven optimizados, al hacerlos más rápidos y estables. Esta herramienta puede llegar a ser revolucionaria en algunos sectores de servicio, como la seguridad o vigilancia. También, puede ser utilizada dentro de empresas y centros comerciales que lo permitan, mientras se vela por la integridad de las personas.

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Podemos mejorar la industria de la construcción

Febrero 10, 2023

Únete a expertos para solucionar problemáticas en común

En el sector de la construcción existen diversidad de fallas posventa que son reclamadas por los propietarios, inquilinos y administradores de propiedad horizontal. Fallas en los materiales, humedades, fugas de agua, desviaciones, fisuras, problemas en los pisos y acabados, entre muchas otras situaciones que pueden surgir. Las constructoras y empresas interventoras deben analizar cuidadosamente estas reclamaciones para crear planes de contingencia bien estructurados.  La industria de la construcción se ha caracterizado por sus bajos niveles de productividad. Esto son asociados a bajos rendimientos de la mano de obra y falta de un sistema claro de control, calidad y de la estandarización de procesos. Cuestión que ocasiona defectos en los inmuebles que generan altos costos debido a los reprocesos.

Expertos de la Universidad EAFIT han trabajado de manera colaborativa, por más de 10 años, con empresas del sector, en búsqueda de mejorar el rendimiento en la industria de la construcción. ¿Cómo? Mediante un proceso de identificación y estudio de las reclamaciones posventa y tolerancias presentadas para generar cambios, soluciones y procesos preventivos en pro de mejorar la experiencia de los compradores. Esta iniciativa es llamada Construgarantías.

Construgarantías permite medir y registrar, a partir de procedimientos estandarizados, la calidad de los procesos en las obras, sintetizando información de las reclamaciones bajo un sistema que permite una gestión adecuada para su análisis. Así se crean lineamientos y se proporcionan guías con la finalidad de optimizar los procesos, al igual que generar un entendimiento de los materiales o contratistas con debilidades para mantener la calidad y reducir los costos. ¿Qué está pasando? ¿Por qué tenemos tantos reclamos? ¿Qué es lo que nos reclaman? ¿Cómo mejoramos y evitamos las situaciones? ¿Cómo solucionamos el problema?, son algunas de las preguntas que se realizan en encuentros periódicos llevados a cabo para encontrar alternativas a las inconformidades planteadas por las personas. Así mismo, se buscan métodos por los cuales se eviten reprocesos en la construcción, objetivo particular en el que se trabaja en esta iniciativa, lo que se traduce en menos costos a pagar y menos tiempo que invertir.  

Hoy Construgarantías sigue con su trabajo y abre sus puertas a todas las constructoras, interventoras y proveedores del sector que quiera hacer parte de estos procesos. Para generar el espacios de conversación; co-construcción de herramientas como manuales y guías y la implementación de plataformas tecnológicas que, para la gestión de la información, ayudan a las empresas a plantearse soluciones y alternativas a partir de datos recolectados en el tiempo. Una oportunidad sin igual para que empresas con problemas similares se relacionen y junten fuerzas para la gestión de planes, mientras se evitan reprocesos, se reducen costos y se ahorra tiempo.

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